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原文传递一种基于MEMS的集成式红外气体传感器

专利名称：	一种基于MEMS的集成式红外气体传感器
摘要：	本发明涉及一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，包括PCB、未封装的MEMS红外光源、未封装的红外探测器、气室、滤光片和金属外壳；金属外壳固定在PCB上，金属外壳与PCB形成安装室，未封装的MEMS红外光源、未封装的红外探测器、滤光片和气室设置在安装室中；气室由气室壳体围设而成，气室壳体固定在PCB上，且气室壳体的底部开设有通气孔；PCB上开设有通孔，通气孔与通孔相连通。本发明基于MEMS技术，实现芯片级集成的红外气体传感器，大大减低了红外气体传感器的成本、大大减小红外气体传感器的尺寸，并缩减了体积；同时红外气体传感器具有结构简单、成本低的特点，并且产品一致性好。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东大学
发明人：	陶继方
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910523909.8
公开号：	CN110132877A
代理机构：	济南金迪知识产权代理有限公司
代理人：	赵龙群
分类号：	G01N21/3504(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	250199 山东省济南市历城区山大南路27号
主权项：	1.一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，包括PCB、未封装的MEMS红外光源、未封装的红外探测器、气室、滤光片和金属外壳；所述金属外壳固定在所述PCB上，所述金属外壳与PCB形成安装室，所述未封装的MEMS红外光源、未封装的红外探测器、滤光片和气室设置在所述安装室中；所述气室由气室壳体围设而成，所述气室壳体固定在所述PCB上，且所述气室壳体的底部开设有通气孔；所述PCB上开设有通孔，所述通气孔与所述通孔相连通；所述未封装的MEMS红外光源和所述未封装的红外探测器固定在所述PCB的两端，并且分别位于所述气室壳体的两侧底端；所述未封装的MEMS红外光源与气室壳体的进光孔相连通，所述未封装的红外探测器与气室壳体的出光孔相连通；未封装的MEMS红外光源用于发射红外光；气室为红外光提供传输通道，提供气体与红外光反应的空间，气体进出气室并吸收红外光；滤光片用于把目标气体的特征吸收波长过滤出来；未封装的红外探测器用于探测目标气体吸收后的红外光。 2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述PCB的一端开设有凹槽，所述未封装的红外探测器嵌入在所述凹槽中，所述滤光片设置在所述未封装的红外探测器上。 3.根据权利要求1所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述气室壳体的底部与顶部之间设置有所述滤光片，所述滤光片将整个气室分割成两个独立的腔体。 4.根据权利要求1所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述滤光片集成在未封装的红外探测器的芯片上，并且所述未封装的红外探测器与所述出光孔相连通。 5.根据权利要求1所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述滤光片集成在所述未封装的MEMS红外光源中，并且所述未封装的MEMS红外光源与所述进光孔相连通。 6.根据权利要求4或5所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述滤光片为超材料红外光吸收层。 7.根据权利要求6所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述超材料红外光吸收层的材料为金或铜。 8.根据权利要求6所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述超材料红外光吸收层上设置有若干个十字形超材料结构单元。 9.根据权利要求1-5、7、8任一所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述气室壳体的内壁左、右两侧面上均设置有反射面，所述气室壳体的上、下面均设置有反光膜层。 10.根据权利要求9所述的一种基于MEMS的集成式红外气体传感器，其特征在于，所述反光膜层为金薄膜、铝薄膜、布拉格反射膜中的一种。
所属类别：	发明专利